Дутьевая фурма доменной печи

,ЯО В 7/16 ЕНИЯ ЬСТВУ нгиСР7/16,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Украинский государственныйститут по проектированию металлческих заводов(56) 1. Авторское свидетельствоУ 576341, кл. С 21 В 7/16, 19762. Авторское свидетельство СУ 785362, кл. С 21 В 7/16, 19783. Авторское свидетельство Сно заявке У 2633851, кл. С 21 В1978.(54) (57) ДУТЬЕВАЯ ФОРМА ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащая водоохлаждаемый корпус. состоящий из внутреннего и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фланцем и рыльной обечайкой, патрубки подвода и отвода охладителя и ребра, расположенные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повн" шения стойкости фурмы за счет улучшения условий теплообмена, ребра вы" полнены кольцевыми с шагом 2-5 и вы" сотой их высова 0,5-2,07. ширины во,доохлаждаемого сечений корпуса фурмыФ е1092178 Изобретение относится к чернойметаллургии, а именно к оборудованиюдля подачи горячего дутья в доменнуюпечь,Известна фурма доменной печи, содержащая водоохлаждаемый корпус,состоящий из внутреннего, облицованного жаростойким сплавом, и наружного конических стаканов, соединенныхпо концам с фланцем и рыльной обечайкой, причем облицовка нанесенана ее рифленую поверхность 01 .Недостатком указанной фурмы является относительно невысокая стойкостьобусловленная высоким термическимсопротивлением ламинарной погранич,.ной области охладителя теплонапвяжениой поверхности. Нри большой плот.ности теплового потока зто приводитк образованию паровой пленки на теплонапряженной поверхности, котораяограничивает количество теплоты, передаваемой через последнюю охладителю.Известна также фурма доменной пе,чи, содержащая водоохлаждаемый корпус, состоящий из внутреннего, обли"цованиого жаростойким сплавом, и на-,ружного конических стаканов, соединенных по концам. флаИцем с рыльиой обе"чайкой, где поверхности теплообмеиа,контактирующие с охйадителем, облицованы прдволочной сеткой, Проволочнаясетка выполнена из меди и плотно соединена в,местах касания 1.21 ., Однако известная конструкция фурмы доменной печи характеризуется не"достаточно высокой эффективностью охлаждения, обусловленной низким КПДтепловой передачи, а. также повышением эксплуатационных затрат, связанныхс тем, что при работе на техничес". кой воде происходит зарастание ячееки снижается теплоперецача.Наиболее близким к предлагаемой является фурма доменной печи, содержащаяводоохлаждаемый корпус, состоящий извнутреннего и наружного конических стаканов, соединенных по концам с фпанцеми рыпьиой обечайкой патрубки подвода,и отвода охладителя и ребра, располо"женные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса 3. Однако в известной конструкции.хурмы ребра хотя и способствуют улуч,шению условий тенлоббмена, но при большой плотности теплового потока возникает паровая пленка на теплона-пряженных поверхностях препятствующая в дальнейшем процессам теплообмена.5 Цель изобретения - повышение стойкости фурмы за счет улучшения условий теплообмена.Поставленная цель достигается тем,что в дутьевой фурме доменной печи, 1 О содержащей водоохлаждаемый корпус,состоя 1 ций из внутреннего и наружногоконических стаканов, соединенных поконцам с фпанцем и рыпьной обечайкой,патрубки подвода и отвода охладнтеля 15 и ребра, расположенные поперечно продольной оси фурмы на внутренних поверхностях корпуса ребра выполненыкольцевыми с-шагом 2-5 и высотой ихвысова 0,5-2,07 ширины водоохлаждае.20 мого сечения корпуса фурмы.Выполнение высоты высова поперечного кольцевого ребра во внутреннююводоохлаждаемую полость 0,5 Х значенийводоохлаждаемого сечения и шага вы 2 ф ступов менее 2 значений водоохлаяда"емого сечения фурми не способствуетповышению коэффициента теплопередачи,повышению стойкости фурмы и улучшению.условий теплообмена. Выполнение вы соты такого высова более 2,07 значений водоохлаждаемого сечения и шагавыступов более 5 значений водоохлаж-,даешого сечения фурмы между внутренним и внешним коническими стаканамиспособствуют увеличению сопротивле- .5ния проходу хладоагента из-за возникновения чрезмерных пульсаций, чтопотребует увеличения мощности насосов, подающих охлаждающий агент.На фиг, 1 показана фурма доменнойпечи, продольный разрез; на фиг, 2 -узел 1 на фиг, 1, на фиг. 3 - узел П.на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез А-А на,фиг. 1.Фурма доменной печи состоит изводоохлаждаемого корпуса, выполненного из двух конусных стаканов 1 и 2(наружного и внутреннего), к торцамкоторых приварена с одной сторонымедная рыльная обечайка 3 фурмы, покрытая защитным экраном из сплава4, Место. сварки внутреннего медногостакана 2 с медной рыпьной обечайкой3 защищено слоем огнеупорной обмазки5. Фурма содержит патрубки 6 подвода и отвода хладоагента.Внутренние поверхности водоохлаждаемой полости фурмы, образованныенаружными и внутренним стаканами,снабжены поперечными кольцами ребрами 7, выполненными по продольной осифурмы с шагом, составляющим 2-5 значений водоохлаждаемого сечения междувнутренним и наружным коническимистаканами 1 и 2.Высота высова ребер 7 во внутреннюю водоохлаждаемую полость фурми,образованную внутренним и наружнымконическими стаканами 1 и 2, составляет 0,5-2,03 значений водоохлажда-.емого сечения,Кольцевые поперечные выступы ре"бер 7 во внутренней полости водоохлаждаемого сечения могут быть получены накаткой или любыми другими доступными способами, например штамповкой.Кольцевые поперечные выступы цилиндрических ребер 7 на внутреннейповерхности .наружной .обечайки могутбыть также выполнены в виде наборныхколец иэ медной сетки, приваренныхк внутренней поверхности наружногоили внутреннего стаканов.Ширина кольцевых поперечных выступов цилиндрических ребер 7 изменяет-,ся в сторону уменьшения в направлении рыпьной обечайкн 3 от 2,0-0,57.значений водоохлаждаемого сечения,внутренней полости фурмы.При подаче охлаждающего агента че"41 реэ патрубок 6 подвода происходит турбулизация потока в пристенном слое,что вызывает создание вихревых эон сувеличенной скоростью движения потока.охлаждающего агента. Это приводит к 5 резкому росту коэффициента теплоотдачи. Образование вихревых зон лишь втонком пристенном слое потока обуславливается высотой выступов ребер 7,равной 0,5-2,0% значений водоохлажда емого сечения фурмы, образованноговнешним и внутренним коническими стаканами, и с шагом размещения, состав-,ляющим 2-.5 значений водоохлаждаемого;сечения. При уменьшении ширины высту пов ребер 7 в сторонурыльной обечай ки 3 в интервале значений водоохлаждаемого сечения от 2,0-0,5 Ж гидрав"лическое сопротивление охлаждающихэлементов фурми не увеличивается, 20 так как при этом не возникает пульса-,ций, роста скорости и,турбулизацииосновного потока охлаждающего агента. За счет применения мероприятий сог" 25 ласно изобретению повышается надежность и долговечность работы фурмипорядка на 30-40 Х. Уменьшаются теплопотери температуры горячего дутья,проходящего через фурму на 4"боС.30Ориентировочный годовой экономический эффект от применения изобретения составит 139893 руб.109278 А-Д Фиг Составитель Ю. Серовменко ТехредМ,Гергель Корректор С. Шекма актор Л. Тираж 540 Подписное НИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 35, Москва, Ж, Раушская наб д